陶瓷-金屬連接接頭殘余應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf

1、該文采用有限元法(FEM)計(jì)算了陶瓷/金屬圓柱對(duì)接接頭中的殘余應(yīng)力場(chǎng).數(shù)值實(shí)驗(yàn)中母材選用工程中最常使用的材料Al<,2>O<,3>和AISI304,中間層材料選用Ti、Ni、Nb、V、W、Mo、Cu.計(jì)算結(jié)果分析表明:對(duì)異種材料連接接頭而言,對(duì)接頭有害的較大的殘余應(yīng)力區(qū)域分布在熱膨脹系數(shù)較小的母材靠近焊縫的地帶,而殘余應(yīng)力的最大值則出現(xiàn)在其界面脆性相及焊縫附近靠近接頭邊緣的微小區(qū)域,因此在分析接頭殘余應(yīng)力時(shí),我們應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注此區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力

2、分布.該文在不同網(wǎng)格劃分方案下計(jì)算接頭中的殘余應(yīng)力場(chǎng),計(jì)算結(jié)果表明:應(yīng)力峰值隨網(wǎng)格密度的增大而增大,而殘余應(yīng)變能作為描述殘余應(yīng)力場(chǎng)的特征多數(shù),可以消除應(yīng)力峰值對(duì)網(wǎng)格密度的依賴性,同時(shí)可以將殘余應(yīng)變能跟接頭強(qiáng)度建立起更為直接的關(guān)系,該文基于ANSYS有限元計(jì)算平臺(tái)所開發(fā)的陶瓷/金屬接頭殘余應(yīng)力場(chǎng)的計(jì)算程序,所得計(jì)算結(jié)果滿意地解釋了殘余應(yīng)力場(chǎng)對(duì)接頭中裂紋萌生和擴(kuò)展機(jī)制的影響,后處理中采用應(yīng)變能和應(yīng)力峰值結(jié)合起來分析殘余應(yīng)力場(chǎng)對(duì)接頭性能的影響